Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>11</strong>6<br />
www.nolimitscoaster.com<br />
Gambar 3.23 Pada roller coaster<br />
berlaku hukum kekekalan energi<br />
Fisika Kelas XI<br />
5. Hukum Kekekalan Energi pada Gerak Melingkar<br />
Untuk membahas Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada Gerak<br />
Melingkar, kia ambil contoh sebuah lintasan melingkar pada roller<br />
coaster. Roller coaster adalah permainan berupa kereta yang meluncur<br />
di atas rel. Lintasan rel dibuat beraneka macam bentuknya, ada lintasan<br />
melengkung, mendatar, ataupun berputar atau lingkaran. Permainan ini<br />
tidak digerakkan oleh mesin. Mesin hanya digunakan untuk mengangkat<br />
kereta ke rel tertinggi. Setelah itu, mesin tidak lagi bekerja. Kecepatan<br />
kereta yang meluncur p ada pelbagai bentuk lintasan hanya memanfaatkan<br />
konsep Hukum Kekekalan Energi Mekanik.<br />
Sekarang kita akan membahas bagaimanakah Hukum Kekekalan<br />
Energi Mekanik menjelaskan gerak kereta pada roller coaster tersebut, terutama<br />
saat melewati lintasan berupa lingkaran. Perhatikan gambar 3.28.<br />
1<br />
h 1<br />
Ketika naik roller coaster, kita akan melihat lintasan yang lingkaran<br />
berada setelah lintasan tertinggi. Ini dilakukan agar kereta mempunyai<br />
kecepatan yang cukup yang diperlukan untuk melewati lingkaran dengan<br />
aman. Bagaimanakah lintasan yang tinggi mampu memberikan kecepatan<br />
pada kereta?<br />
Ketika kereta bergerak dari lintasan tertinggi (posisi 1) ke bagian<br />
bawah lingkaran (posisi 2), berlaku Hukum Kekekalan Energi Mekanik<br />
sebagai berikut.<br />
E P1 + E K1 = E P2 + E K2<br />
Di posisi 1, kecepatan kereta adalah nol. Jika posisi 2 dijadikan<br />
acuan, ketinggian kereta di posisi ini nol. Jadi, Hukum Kekekalan Energi<br />
Mekanik tersebut dapat dituliskan:<br />
mgh mv<br />
v gh<br />
F w<br />
m v<br />
R mg<br />
1 2<br />
1 = 2<br />
mgh 2 mv<br />
2 = 2 1<br />
v gh<br />
s =<br />
F w<br />
2<br />
3<br />
=<br />
m<br />
v3,min = gR<br />
1 1<br />
v<br />
R mg<br />
1<br />
=<br />
2<br />
2 = 2 1<br />
s =<br />
2<br />
3<br />
=<br />
v3,min = gR<br />
2<br />
1 2<br />
roller coaster<br />
Gambar 3.24 Skema lintasan gerak roller coaster<br />
W<br />
3<br />
2<br />
N<br />
R<br />
h 3
Change language